(57)【要約】【課題】利得の切り換えが可能な増幅回路及び入力回路に関し、簡単な構成で利得の切り換えが行なえる増幅回路及び入力回路を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明は、入力信号を制御信号に応じて異なる利得で増幅する増幅回路において、入力信号が供給され、それを増幅した出力信号を出力する差動増幅回路（１１１）と、差動増幅回路（１１１）に接続され、利得を設定する抵抗（Ｒ12、Ｒ11；Ｒ31、Ｒ32；Ｒ41、Ｒ42、Ｒ43）と、制御信号（CNTL11；CNTL21；CNTL31）に応じて抵抗（Ｒ11；Ｒ31、Ｒ32；Ｒ41、Ｒ42、Ｒ43）の接続を切り換えることにより、利得を切り換える利得切換回路（１１２；３１１、３１２）とを有することを特徴とする。【選択図】図１
2006101195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を制御信号に応じて異なる利得で増幅する増幅回路において、
前記入力信号が供給され、それを増幅した出力信号を出力する差動増幅回路と、
前記差動増幅回路に接続され、前記利得を設定する抵抗と、
前記制御信号に応じて前記抵抗の接続を切り換えることにより、前記利得を切り換える利得切換回路とを有することを特徴とする増幅回路。
【請求項２】
前記利得切換回路は、一端が前記差動増幅回路に接続された抵抗の他端をオープン状態又はリファレンス電位が印加されるように切り換えることを特徴とする請求項１記載の増幅回路。
【請求項３】
前記抵抗は、複数の抵抗を直列又は並列に接続した構成とされており、
前記利得切換回路は、前記複数の抵抗の各々の両端を短絡又は開放することを特徴とする請求項１記載の増幅回路。
【請求項４】
入力信号を制御信号に応じて接続機器に応じた利得で増幅して出力する入力回路において、
前記入力信号が供給され、それを増幅した出力信号を出力する差動増幅回路と、
前記差動増幅回路に接続され、前記利得を設定する抵抗と、
前記制御信号に応じて前記抵抗の接続を切り換えることにより、前記利得を機器に応じた利得に切り換える利得切換回路とを有することを特徴とする入力回路。
【請求項５】
前記利得切換回路は、一端が前記差動増幅回路に接続された抵抗の他端をオープン状態又はリファレンス電位が印加されるように切り換えることを特徴とする請求項４記載の入力回路。
【請求項６】
前記抵抗は、複数の抵抗を直列又は並列に接続した構成とされており、
前記利得切換回路は、前記複数の抵抗の各々の両端を短絡又は開放することを特徴とする請求項４記載の入力回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は増幅回路及び入力回路に係り、特に、利得の切り換えが可能な増幅回路及び入力回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオ信号を扱う装置では、接続される機器に応じて入力されるビデオ信号のレベルが異なる場合がある。このため、入力されるビデオ信号を機器に対応するレベルとなるように入力ビデオ信号を増幅して出力する入力回路が必要であった。
【０００３】
図４は従来の入力回路の一例のブロック構成図を示す。
【０００４】
入力回路１は、電圧利得の異なる第１の増幅回路１１及び第２の増幅回路１２及びスイッチ回路１３、１４から構成されている。
【０００５】
第１の増幅回路１１及び第２の増幅回路１２には、入力端子Ｔin1から入力電圧Ｖin1が印加される。第１の増幅回路１１は、入力端子Ｔin1に印加された入力電圧Ｖin1を第１の電圧利得Ｇv1で増幅する。第１の増幅回路１１の出力は、スイッチ回路１３を介して出力端子Ｔout1から出力される。
【０００６】
第２の増幅回路１２は、入力端子Ｔin1に印加された入力電圧Ｖin1を第２の電圧利得Ｇv2で増幅する。第２の増幅回路１２の出力は、スイッチ回路１４を介して出力端子Ｔout1から出力される。
【０００７】
スイッチ回路１３は、利得切換信号CNTL1に応じてスイッチングされる。スイッチ回路１４は、利得切換信号CNTL1を反転した信号／CNTL1によりスイッチングされる。このため、スイッチ回路１３がオンのときには、スイッチ回路１４がオフし、スイッチ回路１４がオンのときには、スイッチ回路１３がオフする。
【０００８】
スイッチ回路１３がオン、スイッチ回路１４がオフのときには、第１の増幅回路１１により電圧利得Ｇv1で入力端子Ｔin1の入力電圧Ｖin1が増幅された出力電圧Ｖout1が出力端子Ｔout1から出力される。また、スイッチ回路１３がオフ、スイッチ回路１４がオンのときには、第２の増幅回路１２により電圧利得Ｇv2で入力端子Ｔin1の入力電圧Ｖin1が増幅された出力電圧Ｖout2が出力端子Ｔout1から出力される。
【０００９】
なお、図４に示す入力回路１では、第１の増幅回路１１及び第２の増幅回路１２の両方の増幅回路が常時駆動されており、消費電力が多くなる。
【００１０】
図５は従来の増幅回路の他の一例のブロック構成図を示す。同図中、図４と同一構成部分には、同一符号を付し、その説明は省略する。
【００１１】
図５に示す入力回路２１は、スイッチ回路１３に代えて第１の増幅回路１１に駆動電圧を供給する電源電圧Ｖccと第１の増幅回路１１との間にスイッチ回路２１を設け、スイッチ回路１４に代えて第２の増幅回路１２に駆動電圧を供給する電源電圧Ｖccと第２の増幅回路１２との間にスイッチ回路２２を設けた構成とされている。
【００１２】
スイッチ回路２１は、利得切換信号CNTL2に応じてスイッチングされる。スイッチ回路２２は、利得切換信号CNTL2を反転した信号／CNTL2によりスイッチングされる。このため、スイッチ回路２１がオンのときには、スイッチ回路２２がオフし、スイッチ回路２２がオンのときには、スイッチ回路２１がオフする。
【００１３】
スイッチ回路２１がオン、スイッチ回路２２がオフのときには、第１の増幅回路１１が動作状態となり、第２の増幅回路１２の回路動作が停止されて、入力端子Ｔin1に供給された入力電圧Ｖin1は、電圧利得Ｇv1で増幅されて出力電圧Ｖout1とされて出力端子Ｔout1から出力される。また、スイッチ回路２１がオフ、スイッチ回路２２がオンのときには、第１の増幅回路１１の回路動作が停止状態となり、第２の増幅回路１２が動作状態とされて、第２の増幅回路１２により電圧利得Ｇv2で入力端子Ｔin1の入力電圧Ｖin1が増幅された出力電圧Ｖout2が出力端子Ｔout1から出力される。
【００１４】
このように第１の増幅回路１１及び第２の増幅回路１２と電源電圧Ｖccとの間にスイッチ回路２１、２２を設け、いずれか一方の増幅回路を停止させることにより、消費電力を低減できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかるに、従来の増幅回路は、接続する抵抗が利得に応じて設定された複数の差動増幅回路を設ける必要があったため、回路構成が大きく、よって、ＩＣ化した場合などに、チップ面積が大きくなるなどの問題点があった。
【００１６】
また、このとき、一つの差動増幅回路を動作させ、他の差動増幅回路の動作を電源の供給を停止するなどして、停止させる必要があり、制御が煩雑となるなどの課題があった。
【００１７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、簡単な構成で利得の切り換えが行なえる増幅回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、入力信号を制御信号に応じて異なる利得で増幅する増幅回路において、入力信号が供給され、それを増幅した出力信号を出力する差動増幅回路（１１１）と、差動増幅回路（１１１）に接続され、利得を設定する抵抗（Ｒ12、Ｒ11；Ｒ31、Ｒ32；Ｒ41、Ｒ42、Ｒ43）と、制御信号（CNTL11；CNTL21；CNTL31）に応じて抵抗（Ｒ11；Ｒ31、Ｒ32；Ｒ41、Ｒ42、Ｒ43）の接続を切り換えることにより、利得を切り換える利得切換回路（１１２；３１１、３１２）とを有することを特徴とする。
【００１９】
利得切換回路（１１２）は、一端が差動増幅回路（１１１）に接続された抵抗（Ｒ11）の他端をオープン状態又はリファレンス電位が印加されるように切り換えることを特徴とする。
【００２０】
抵抗（Ｒ31、Ｒ32；Ｒ41、Ｒ42）は、複数の抵抗（Ｒ31、Ｒ32；Ｒ41、Ｒ42）を直列又は並列に接続した構成とされており、利得切換回路（１１２；３１１、３１２）は、複数の抵抗（Ｒ31、Ｒ32；Ｒ41、Ｒ42）の各々の両端を短絡又は開放することを特徴とする。
【００２１】
なお、上記参照符号はあくまでも参考であり、これによって、特許請求の範囲の記載が限定されるものではない。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、制御信号に応じて差動増幅回路に接続される抵抗の接続を切り換えることにより、差動増幅回路及び抵抗により構成される増幅回路の利得を切り換えることができるため、一つの差動増幅回路を設けることにより利得の切り換えを行なうことができ、よって、簡単な構成で利得の切り換えが可能となり、よって、ＩＣ化した場合にチップ面積を低減できるなどの特長を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
〔第１実施例〕
図１は本発明の第１実施例の回路構成図を示す。
【００２４】
本実施例の増幅回路１００は、差動増幅回路１１１、抵抗Ｒ11、Ｒ12、利得切換回路１１２から構成される。
【００２５】
差動増幅回路１１１は、その非反転入力端子に電圧Ｖin11が印加される。また、差動増幅回路１１１は、その出力端子と反転入力端子とが抵抗Ｒ12を介して接続されている。さらに、差動増幅回路１１１の反転入力端子は、抵抗Ｒ11を介して利得切換回路１１２に接続されている。差動増幅回路１１１は、入力電圧Ｖin11を増幅して、出力電圧Ｖout11を出力する。
【００２６】
抵抗Ｒ11は、一端が差動増幅回路１１１の反転入力端子と抵抗Ｒ12の一端との接続点に接続されている。抵抗Ｒ12は、一端が差動増幅回路１１１の反転入力端子と抵抗Ｒ12の一端との接続点に接続され、他端が差動増幅回路１１１の他端に接続されている。
【００２７】
利得切換回路１１２は、定電流源１２１、１２２、トランジスタＱ11〜Ｑ16、抵抗Ｒ21〜Ｒ24から構成される。利得切換回路１１２には、切換制御端子Ｔcntから切換制御信号CNTL11が供給される。切換制御端子Ｔcntから供給された切換制御信号CNTL11は、抵抗Ｒ21を介してトランジスタＱ11のベースに供給されるとともに、抵抗Ｒ22を介してトランジスタＱ13のベースに供給される。
【００２８】
トランジスタＱ11は、ＮＰＮトランジスタから構成されており、コレクタ−エミッタが定電流源１２１と接地との間に接続されている。トランジスタＱ11は、切換制御信号CNTL11がローレベルのときにオフし、切換制御信号CNTL11がハイレベルのときにオンする。
【００２９】
トランジスタＱ12、Ｑ16は、共に、ＮＰＮトランジスタから構成されており、カレントミラー回路を構成している。トランジスタＱ12は、コレクタが定電流源１２１とトランジスタＱ11のコレクタとの接続点及びベース並びにトランジスタＱ16のベースに接続され、エミッタが抵抗Ｒ23を介して接地されている。トランジスタＱ16は、ベースが定電流源１２１とトランジスタＱ11のコレクタとトランジスタＱ12のコレクタ及びベースとの接続点に接続され、コレクタが抵抗Ｒ11の一端に接続され、エミッタが抵抗Ｒ24を介して接地されている。
【００３０】
トランジスタＱ12、Ｑ16から構成されるカレントミラー回路は、トランジスタＱ11がオフのときに共にオンし、トランジスタＱ11がオンのときにともにオフする。
【００３１】
トランジスタＱ13は、ＮＰＮトランジスタから構成されており、ベースが抵抗Ｒ22を介して切換制御端子ＴCNTに接続され、コレクタが定電流源１２２及びトランジスタＱ14のベースに接続され、エミッタが接地されている。トランジスタＱ13は、切換制御端子Ｔcntに供給される切換制御信号CNTL11がハイレベルのときにオンし、トランジスタＱ14のベース電位を低下させ、ローレベルのときにオフし、トランジスタＱ14のベース電位を上昇させる。
【００３２】
トランジスタＱ14は、ＮＰＮトランジスタから構成されており、ベースが定電流源１２２及びトランジスタＱ13のコレクタとの接続点に接続され、エミッタがトランジスタＱ15のベースに接続され、コレクタにはリファレンス電圧Ｖrefが印加されている。トランジスタＱ14はオン時にトランジスタＱ15のベース電位をレファレンス電位Ｖrefとする。
【００３３】
トランジスタＱ15は、ＮＰＮトランジスタから構成されており、ベースがトランジスタＱ14のベースに接続され、コレクタには電源電圧Ｖccが印加され、エミッタが抵抗Ｒ11の他端とトランジスタＱ16のコレクタとの接続点に接続されている。トランジスタＱ15は、トランジスタＱ14がオンのときにオンして、抵抗Ｒ11の他端にレファレンス電位ＶrefからQ15のＶbe電圧を差し引いた電圧を印加する。また、トランジスタＱ15は、トランジスタＱ14がオフのときにオフして、抵抗Ｒ11の他端を開放状態とする。
【００３４】
〔動作〕
入力信号CTRL11がハイレベルの場合、トランジスタＱ11、Ｑ13がオンする。トランジスタＱ11がオンすることにより、トランジスタＱ12、Ｑ16がオフする。また、トランジスタＱ13がオンすることで、トランジスタＱ15がオフする。
【００３５】
トランジスタＱ15及びトランジスタＱ16がオフすることにより、抵抗Ｒ11の他端が接続された接続点Ａがハイインピーダンスとなる。接続点Ａがハイインピーダンスになることにより、増幅回路１００は、差動増幅回路１１１に抵抗Ｒ12のみが接続された回路構成となる。これによって、増幅回路１００の電圧利得Ｇvは
Ｇv＝０
となる。
【００３６】
次に入力信号CTRL11がローレベルの場合には、トランジスタＱ11、Ｑ13はオフする。トランジスタＱ11がオフすることにより、トランジスタＱ12、Ｑ16がオンする。また、トランジスタＱ13がオフすることでトランジスタＱ15がオンする。以上により、接続点Ａには、トランジスタＱ14、Ｑ15を介してリファレンス電圧ＶrefからトランジスタQ15のベース−エミッタ間電圧Ｖbeを差し引いた電圧が印加される。これによって、抵抗Ｒ11の他端は、レファレンス電圧ＶrefからトランジスタQ15のベース−エミッタ間電圧Ｖbeを差し引いた電圧とされる。
【００３７】
抵抗Ｒ11の他端がレファレンス電圧ＶrefからトランジスタQ15のベース−エミッタ間電圧Ｖbeを差し引いた電圧とされることにより、増幅回路１００は差動増幅回路１１１に抵抗Ｒ11及び抵抗Ｒ12の両方が接続された回路構成となる。これによって、増幅回路１００の電圧利得Ｇvは、
Ｇv＝２０log（（Ｒ11＋Ｒ12）／Ｒ11）
となる。
【００３８】
以上のように、利得切換回路１１２により抵抗Ｒ11の他端の接続をオープン状態又はレファレンス電位ＶrefからトランジスタQ15のベース−エミッタ間電圧Ｖbeを差し引いた電圧が印加された状態に切り換えることにより、差動増幅回路１１１の非反転入力端子と抵抗Ｒ12との接続点に抵抗を接続又は切断することができ、これによって、増幅回路１００の利得を切り換えることができる。
【００３９】
〔効果〕
本実施例によれば、切換制御信号CNT11に応じて差動増幅回路１１１に接続される抵抗を抵抗Ｒ12だけが接続される場合と、抵抗Ｒ11及びＲ12の両方が接続される場合の２通りに切り換えることにより、差動増幅回路１１１及び抵抗Ｒ11、Ｒ12により構成される増幅回路の電圧利得Ｇvを０と｛２０log（（Ｒ11＋Ｒ12）／Ｒ11）｝の２通りに切り換えることができる。このため、一つの差動増幅回路１１１を設けることにより利得の切り換えを行なうことができ、よって、簡単な構成で電圧利得Ｇvの切り換えが可能となる。このため、ＩＣ化した場合にチップ面積を低減できる。
【００４０】
また、本実施例によれば、いずれの利得においても一つの差動増幅回路１１１のみを駆動していればよいので、消費電力が増加することがない。
【００４１】
〔第２実施例〕
図２は本発明の第２実施例の回路構成図を示す。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００４２】
本実施例の増幅回路２００は、抵抗Ｒ12を抵抗Ｒ31と抵抗Ｒ32の並列回路により構成し、抵抗Ｒ31の他端の接続を利得切換回路１１２により抵抗Ｒ31の他端の接続をオープン状態又はレファレンス電位Ｖrefが印加された状態に切り換える。
【００４３】
利得切換回路１１２により抵抗Ｒ31をオープン状態とすることにより、差動増幅回路１１１の非反転入力端子と抵抗Ｒ12との接続点には、抵抗Ｒ32のみが接続された状態となる。また、利得切換回路１１２により抵抗Ｒ31の他端にレファレンス電位Ｖrefが印加された状態とすることにより、差動増幅回路１１１の非反転入力端子と抵抗Ｒ12との接続点には、抵抗Ｒ31と抵抗Ｒ32との並列回路が接続された状態となる。
【００４４】
以上のように利得切換回路１１２により抵抗Ｒ31の他端の接続をオープン状態又はレファレンス電位Ｖrefが印加された状態に切り換えることにより、差動増幅回路１１１の非反転入力端子と抵抗Ｒ12との接続点の抵抗を切換ことができ、これによって、増幅回路２００の利得を切り換えることができる。
【００４５】
〔第３実施例〕
図３は本発明の第３実施例の回路構成図を示す。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００４６】
本実施例の増幅回路３００は、抵抗Ｒ12を抵抗Ｒ41、Ｒ42、Ｒ43の直列回路により構成し、抵抗Ｒ42の他端に第１の利得切換回路３１１を接続し、抵抗Ｒ43の他端に第２の利得切換制御回路３１２を接続した構成とされている。
【００４７】
第１の利得切換回路３１１は、利得切換信号CNTL21に応じて抵抗Ｒ42の他端を短絡又は開放状態とする。第２の利得切換回路３１２は、利得切換信号CNTL31に応じて抵抗Ｒ43の他端を短絡又は開放状態とする。
【００４８】
第１の利得切換回路３１１により抵抗Ｒ42の他端を短絡状態とすることにより、差動増幅回路１１１の非反転入力端子と抵抗Ｒ12との接続点には抵抗Ｒ41が接続された状態となる。また、第１の利得切換回路３１１により抵抗Ｒ42の他端を開放状態とし、第２の利得切換回路３１２により抵抗Ｒ43の他端を短絡状態とすることにより、差動増幅回路１１１の非反転入力端子と抵抗Ｒ12との接続点には抵抗Ｒ41と抵抗Ｒ42とが接続された状態となる。
【００４９】
また、第１の利得切換回路３１１により抵抗Ｒ42の他端を開放状態とし、第２の利得切換回路３１２により抵抗Ｒ43の他端を開放状態とすることにより、差動増幅回路１１１の非反転入力端子と抵抗Ｒ12との接続点には抵抗Ｒ41〜Ｒ43の直列回路が接続された状態となる。
【００５０】
以上にように、第１の利得切換回路３１１、第２の利得切換回路３１２により抵抗Ｒ42、Ｒ43の他端を接続又は開放することによって、差動増幅回路１１１の非反転入力端子と抵抗Ｒ12との接続点に接続される抵抗を切り換えることができ、よって、利得を切り換えることが可能となる。
【００５１】
本実施例の増幅回路３００は、抵抗Ｒ11を抵抗Ｒ41、Ｒ42、Ｒ43の直列回路により構成し、抵抗Ｒ42の両端に第１の利得切換回路３１１を接続し、抵抗Ｒ43の両端に第２の利得切換制御回路３１２を接続した構成とされている。
【００５２】
第１の利得切換回路３１１は、利得切換信号CNTL21に応じて抵抗Ｒ42の両端を短絡又は開放状態とする。第２の利得切換回路３１２は、利得切換信号CNTL31に応じて抵抗Ｒ43の両端を短絡又は開放状態とする。
【００５３】
第１の利得切換回路３１１、第２の利得切換回路３１２により抵抗Ｒ42、Ｒ43を共に短絡状態とすることにより、差動増幅回路１１１の非反転入力端子と抵抗Ｒ12との接続点には抵抗Ｒ41が接続された状態となる。また、第１の利得切換回路３１１により抵抗Ｒ42の両端を開放状態とし、第２の利得切換回路３１２により抵抗Ｒ43の両端を短絡状態とすることにより、差動増幅回路１１１の非反転入力端子と抵抗Ｒ12との接続点には抵抗Ｒ41と抵抗Ｒ42とが接続された状態となる。
【００５４】
さらに、第１の利得切換回路３１１により抵抗Ｒ42の両端を短絡状態とし、第２の利得切換回路３１２により抵抗Ｒ43の両端を開放状態とすることにより、差動増幅回路１１１の非反転入力端子と抵抗Ｒ12との接続点には抵抗Ｒ41と抵抗Ｒ43とが接続された状態となる。また、第１の利得切換回路３１１により抵抗Ｒ42の両端を開放状態とし、第２の利得切換回路３１２により抵抗Ｒ43の両端を開放状態とすることにより、差動増幅回路１１１の非反転入力端子と抵抗Ｒ12との接続点には抵抗Ｒ41〜Ｒ43の直列回路が接続された状態となる。
【００５５】
以上にように、第１の利得切換回路３１１、第２の利得切換回路３１２により抵抗Ｒ42、Ｒ43を接続又は開放することによって、差動増幅回路１１１の非反転入力端子と抵抗Ｒ12との接続点に接続される抵抗を切り換えることができ、よって、利得を切り換えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１実施例の回路構成図である。
【図２】本発明の第２実施例の回路構成図である。
【図３】本発明の第３実施例の回路構成図である。
【図４】従来の入力回路の一例のブロック構成図である。
【図５】従来の入力回路の他の一例のブロック構成図である。
【符号の説明】
【００５７】
１００、２００、３００  増幅回路
１１１  差動増幅回路、１１２、３１１、３１２  利得切換回路
【図１】
2006101195.tif 000003
【図２】
2006101195.tif 000004
【図３】
2006101195.tif 000005
【図４】
2006101195.tif 000006
【図５】
2006101195.tif 000007